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细胞周期包括成功自我复制所必需的许多过程，正常细胞周期，包括 DNA 合成前期 G1、合成期 S、合成后期 G2 和有丝分裂期 M，在阻止细胞进行异常复制方面主要有 3 个检查点，分别是 G1/S 检查点、G2/M 检查点和有丝分裂中-后期检查点。G1/S 检查点又称起始点或者限制点，细胞内外的各种信号在此整合，决定细胞开始第一轮增殖、分化、死亡或者退出细胞周期进入 G0 期。细胞周期蛋白与CDK 的相互作用控制着 G1/S 检查点。当肿瘤细胞周期控制异常、生长因子表达异常或生长因子受体异常时，会刺激细胞产生高水平的细胞周期蛋白D。细胞周期蛋白D与 CDK4/6 的相互作用导致 Rb (抑癌基因)过度磷酸化，介导细胞通过 G1/S 检查点并顺利进入 S 期，从而促进了细胞的增殖。在一些肿瘤组织中，细胞周期蛋白D表达水平显著升高，G1/S检查点机制被破坏，从而促进了肿瘤细胞的分裂和增殖，许多蛋白质如 Wee1，PLK1 和 cdc25 参与该过程的调节。最容易理解的检查点是由 DNA 损伤和 DNA 复制问题激活的检查点。
DNA 损伤反应 (DDR) 是一系列调节事件，包括 DNA 损伤，细胞周期停滞，DNA 复制的调节，以及 DNA 损伤的修复或旁路，以确保维持基因组稳定性和细胞活力。如果当染色体仅部分复制或被双链 DNA 断裂(DSB) 损坏时细胞开始有丝分裂，则会出现基因组不稳定性。为了防止受损 DNA 的细胞进入有丝分裂，ATR 通过刺激 Cdk1 抑制激酶Wee1抑制细胞周期蛋白 B/Cdk1 活化，并通过 Chk1 抑制Cdc25C，此外，ATM 和 ATR 也通过磷酸化几种其他底物启动 DNA 修复。
Figure. 1 The multiple pathways for DNA damage repair, cell cycle arrest, and apoptosis escape after radiation therapy.
Yu Wu, et al. 2023 《Molecular Cancer》
在癌细胞中，已经发现细胞周期调节剂以及 DDR 途径的其他元件保护肿瘤细胞免受不同的应激并促进肿瘤进展。因此，直接调节细胞周期进程的细胞周期蛋白 (例如 CDK ) 以及检查点激酶，Aurora 激酶和 PLK 是癌症治疗中的有希望的靶标。
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